图2-1  环境检测仪的系统框图

2。2 AT89C51处理器简介论文网

本文设计的单片机控制系统选用了最为常用的AT89C51单片机作为主控器件，通过它的信号采集、运算处理以及信号输出等过程来实现本系统的自动控制作用，下面来对这个芯片作简要介绍。

首先要说到的其内部存储器，AT89C51单片机之所以能够收到广大单片机爱好者和科研人员的喜爱，其中一个主要的原因就是该芯片位FLASH型器件，所谓FLASH型器件是相对于OTP和掩膜技术来说的，其中OTP型存储器指的是用户只能够对它进行一次程序烧写，而OTP存储器则是指在芯片出厂前程序就已经烧写完毕，用户不能够改写；而FLASH型器件则几乎不受烧写次数的限制，单片机学习者或者开发人员可以随意对其内部烧写的代码进行删除、覆盖或者修改，可见AT89C51单片机的方便性以及灵活性。

接下来要介绍的是AT89C51单片机的管脚等资源配置，这款双排直插芯片共四十个管脚，除去电源等一些特定功能管脚外，用户可通过程序控制的GPIO管脚共32个，分为P0~P3四组，如此多的管脚足够本次毕业设计使用，可以灵活地扩展显示屏幕、按键等器件，而不用担心管脚不够用的问题。

本文选用的AT89C51单片机是双排直插封装的，采用+5V直流电源供电，与系统内其他功能芯片的供电电压相互兼容，因此这将给电路的设计带来很多便利。

图2-2AT89C51单片机

2。3 DHT11温湿度传感器

为了实现对环境中温度和湿度两项参数的高精度和高准确度测量，本设计将选用目前市面上最常使用的DHT11型传感器来完成这两项功能，这样可以通过一个传感器探头实现温湿度的同时测量，在硬件上大大缩小了系统外形体积，而在软件上更加简化了程序代码的复杂程度，因此将DHT11传感器应用在本课题终将是一个不错的选择，下面对DHT11传感器的特性以及使用方法作简要介绍，如图2-3所示的实物图就是DHT11传感器，可以看出这款传感器共引出三个针式引脚，其中两个用于实现供电，而另外一个用于实现温度和湿度数据的收发。DHT11的温度采集精度在±2℃左右，能够实现0至50摄氏度的测量范围，，而湿度采集精度在±5%RH左右，可以实现20至90%的测量范围，这款传感器的性价比还是相当高的，另外还需要说明的是这款传感器的两项参数测量全部采用单总线方式进行驱动，即数据和时钟信号全部通过一条总线进行传输，这种类型的总线能够最大程度的节约硬件成本和电路空间，是许多新型传感器的设计目标。

图2-3  DHT11温湿度传感器

2。4 BMP180气压传感器

为了实现气压的精确检测与结果输出，本文综合分析了目前市面上使用较为广泛的多款气压检测模块和传感器，对成本、检测速度以及检测精度多个因素进行了全方面对比，最终选择了性价比最高的BMP180型气压传感器作为本文所设计控制系统的核心检测传感器，如图2-4所示的模块就是BMP180传感器的外形图。

图2-4  BMP180气压传感器

BMP180气压传感器的是一款高性能的气压检测器件，在很多气压检测场合，越来越多的开始使用BMP180检测探头作为气压的检测机制。下面对这款传感器的硬件电路设计以及使用方法作简要的介绍，从图中可以看出传感器模块上由一个网状检测探头、电位器、电阻电容网络以及集成芯片等构成，生产厂家之所以要为BMP180检测器配置这么多的元器件，是为了满足不同用户的需求，因为网状检测套头本身已经具备了气压检测的能力，并且其输出电压已经能够直接反应出被测气体的气压大小（即BMP180检测探头的输出电压直接反映了被测气体的性质，气压大，BMP180输出的电压则越大，否则输出则越小），而有的用户不需要得到气压的具体大小，即不需要直接去测量BMP180探头的输出电压大小，这些用户只需要通过BMP180去实现探头气压的高和低两种状态即可，并且高和低两种状态之间的阀值可以灵活设置，这时候就需要电位器以及比较器集成芯片派上用场了，也就是上图中的各器件，将BMP180输出的直流模拟电压与电位器输出的参考电压通过比较器进行比较，比较器的输出结果就是被测气体中气压的高和低两种状态，即当比较器输出高电平时表示被测气体中的气压非常高，而输出低电平时表示气压非常低。